Пожарная безопасность электроустановок / Cherkasov - PB elektroustanovok 2002

							Таблица 6.3
	Маркировка	Номи-			Область применения по
		наль-	Мощ-
Тип	взрывозащи-	ное		Масса,	классу	категории		группе
			ность,
	ты светиль-	напря-	Вт	кг	взрыво-	взрыво-		взрыво-
	ника	жение,			опасной	опасной		опасной
		В			зоны	смеси		смеси
					B-Iг,
Н4БН-150	Н4Б	220	150	7	B-Ia,	1-4		А, Б
					B-II
Н4Б-300МА	Н4Б	220	300	10,5	«	1-4		А, Б
Н3БН-300-1	Н3Б	220	300	7,5	«	1, 2, 3		А, Б
Н3Н-300-2	Н3Б	220	300	7,5	«	1, 2, 3		А, Б
Н4Б-300МА	Н4Б	220	300	10,8	«	Т-4		А, Б
НОГЛ-1Х80	НОГ	220	80	15-25	«	1-4		А, Б, Г
НОГЛ-2Х80
НОДЛ-1Х40	НОД	220	40	11-20	«	1-4		А, Б, Г, Д
НОДЛ-2Х40
Н4А-ДРЛ-250	Н4А	220	250	11	«	1-4		А
Н4Т2Н-300	Н4Т2-НВ	220	300		«	1-4		Т1, Т2
Н4Т4Л1Х80	Н4Т4-НВ	220	80	14-27	«	1-4		Т1-Т4
Н4Т4Л2Х80
Н4Т5Л1Х65	Н4Т5-НВ	220	65	14-27	«	1-4		Т1-Т5
Н4Т5Л2Х65
РСП25-80	2ЕхedIIСТ4	220	80	14,5	«	IIА-IIС		Т1-Т4
		(ДРЛ)
РСП-	2ExedIICТ4	220	125,	14,5-	«	IIА-IIС		Т1-Т4
125,175,250		(ДРИ)	175, 250	15,5
OWP-		220
250/Н4Т2	Н4Т2-Н		250	19	«	1-4		Т1, Т2
		(ДРИ)
ДРЛ250/ПРА
НСП23-220	2ЕхеdIICT2	220	200	6,5	«	IIА-IIС		Т1, Т2

						Таблица 6.4
			Минимальная степень защиты светильников (ГОСТ 13828-74 и
				ГОСТ 14254-86) в пожароопасных зонах
	Источник света		Производствен-		П-II (производственные по-	П – IIа
			ные и складские		мещения с общеобменной	(склад-	П – ПI
			помещения		вентиляцией и местным ниж-	ские по-
			П - I	П -II	ним отсосом отходов), П-IIa	мещения)
	Лампы накаливания		IР53	IР53	2′3	2′3	2′3
	Лампы ДРЛ, ДРИ, НДВ		IР53	IР53	IР23	IР23	IР53
	Люминесцентные лампы		5′3	5′3	IР23	IР23	IР53
						Таблица 6.5
	Класс взрыво-	Уровень и вид взрывозащиты по ПУЭ; минимальная степень защиты оболочек
	опасной зоны		светильников с любыми источниками света по ГОСТ 14254-96

В- I Взрывобезопасное. Взрывонепроницаемая оболочка *

В-Ia Повышенной надежности против взрыва. Любой вид взрывозащиты *

В-Iб Без средств взрывозащиты (IР54). Светильники с люминесцентными

223

	лампами – степень защиты 5′3
В - II	Повышенной надежности против взрыва. Любой вид взрывозащиты *
В - IIа	Без средств взрывозащиты (IР54) Светильники с люминесцентными
	лампами – степень защиты 5′3
В - Iг	Повышенной надежности против взрыва. Любой вид взрывозащиты *

* Для соответствующих категорий и групп взрывоопасных смесей.

Все взрывонепроницаемые и повышенной надежности против взрыва стационарные светильники (см. табл. 6.2 и 6.3) по ГОСТ 14254-96 имеют степень защиты оболочек IР54. Конструкция современных взрывозащищенных светильников позволяет выполнять уплотненный ввод питающих кабелей круглой формы с наружным диаметром 16 мм и кабелей и изолированных проводов в стальных трубах диаметром 1/2′′. Светильники поставляются заряженными проводами с нагревостойкой изоляцией (например, провода ПРКС или ПРБС) внутри светильников от вводной камеры до патрона. Светильники с лампами ДРЛ и ДРИ имеют встроенные некомпенсированные ПРА.

Для заградительных огней (на высотных наружных установках) целесообразно применять приборы типа ЗОЛ-2М (с лампами накаливания 220 В, 130 Вт) с двумя стеклянными колпаками: наружный прозрачный бесцветный, гладкий; внутренний призматический красного цвета. Эти приборы невзрывозащищенные и в пределах взрывоопасных зон не устанавливаются.

Во взрывоопасных зонах для этих целей можно применять светильники типа НСП23-200 или В3Г-200АМС без отражателей, у которых защитное стекло следует окрашивать изнутри краской красной.

При размещении светильников и прожекторов для освещения наружных взрывоопасных установок с зонами класса В – Iг предпочтительнее, по условиям пожаровзрывобезопасности, размещать прожекторы и светильники прожекторного типа за пределами взрывоопасной зоны.

Переносные светильники для пожароопасных зон всех классов должны иметь исполнение не ниже IР54, а лампы закрываться сплошным стеклянным колпаком, защищенным металлической сеткой. Во взрывоопасных зонах всех классов, кроме В-Iб и В-Iг, переносные светильники применяются во взрывонепроницаемом или специальном исполнениях и, как правило, с металлической защитной сеткой. В зонах В-Iб и В-Iг разрешается применять светильники любого взрывозащищенного исполнения для соответствующих категорий и групп взрывоопасных смесей.

Независимые ПРА для светильников с газоразрядными лампами высокого давления в пожароопасных зонах всех классов заключаются в оболочки со степенью защиты не ниже IР44. Такие же ПРА для взрывозащи-

224

щенных светильников применяются с теми же видами взрывозащиты и степенью защиты, что и сам светильник.

Осветительные устройства со щелевыми световодами. Способы электрического освещения производственных и общественных зданий за последние десятилетия остаются практически неизменными. Недостатки систем освещения, осуществляемых при помощи обычных источников света, особенно заметны при постоянно растущих нормах освещенности. К таким недостаткам относятся: необходимость применять большое количество светильников (тысячи и десятки тысяч в одной осветительной установке) с лампами относительно малой мощности (до 1,5 – 2 кВт); чрезвычайно большая протяженность электрических сетей с неизбежными потерями энергии в них; большие эксплуатационные расходы на периодическую замену ламп, чистку и ремонт светильников и т.д. Эти недостатки значительно усугубляются в производственных помещениях с тяжелыми условиями среды (влажность, химическая активность и др.).

Осветительные устройства со щелевыми световодами (ЩС) лишены подобных недостатков. По сравнению с электроосвещением помещений обычными светильниками эффективность применения щелевых световодов выражается в снижении расчетных годовых затрат на каждый киловатт установленной мощности на 25-30 %; уменьшении трудоемкости электромонтажных работ в 15-25 раз, а также количества световых точек, требующих обслуживания (в 10-50 раз); в снижении расхода материалов, необходимых для изготовления светильников (в 20-30 раз).

Щелевые световоды (рис. 6.10) представляют собой цилиндрические (или другой формы) трубы большой протяженности (до 100 м и более при диаметре до 1500 мм и более), часть внутренней поверхности которых по всей длине покрыта зеркально отражающим слоем 6. Световой поток одного источника света 1 (или группы мощных ламп, находящихся во вводном устройстве 3) направляется с помощью специальных оптических систем 2 в торцы 4 ЩС, а выходит из щелевых световодов 5 равномерно через «оптическую щель» 7 – часть световода, которая не покрыта отражающим слоем. Это позволяет разместить вводные устройства за пределами освещаемого помещения, имеющего, например, взрывоопасную среду. Световой поток попадает в световоды через иллюминаторы (окна) в торцах 4 ЩС в ограждающих конструкциях. Поэтому особенно эффективно применение таких осветительных устройств в пожаровзрывоопасных зонах.

5

4

3

Взрывоопасная зона

А	А	225

а

Рис. 6.10. Принципиальная схема осветительных установок со щелевыми световодами:

а – план размещения световодов; б – разрез по А-А; 1 – источник света; 2 – оптическая система; 3 – вводное устройство; 4 – торцы ЩС; 5 – световоды; 6 – зеркально отражающий слой; 7 – «оптическая щель»

Оболочки световодов любых габаритов и формы могут изготовляться из эластичной светопропускающей пленки, например полиэтилентерефтаратной, толщиной 20-30 мкм. Зеркальное покрытие наносится на оболочку световода методом алюминирования в вакууме.

Внастоящее время освоен выпуск комплексных осветительных устройств серии КОУ со щелевыми световодами типа КОУ1А-М275-1Х700У2

иКОУ1А-М600-4Х700-У2, которые рекомендуются для установки в зонах В-I, В-Iа, В-II взамен светильников В3Г/В4А-200, Н4Б-300, Н4Т5Л-40, Н4Т5Л-65, Н4Т5Л-80, НОДЛ, НОГЛ и др.

Впроизводственных помещениях с тяжелыми условиями среды и затрудненным обслуживанием осветительных установок, а также со взрывоопасными зонами В-Iб и В-IIа комплексные осветительные устройства типа КОУ1-М275-1Х700-У3 и КОУ1-М600-4Х700-У3 рекомендуется применять взамен светильников Н4Б-300, Н4БН-150, Н4Т2Н-300, Н4Т5Л-40(65, 80), НОДЛ, НОГЛ, ППД-500, ПП-200, ПВЛП-2Х40 и др.

6.3.СИСТЕМЫ И ВИДЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОСВЕЩЕНИЯ

Впрактике применяются различные системы и виды электрического освещения:

общее, предназначенное для освещения помещения (или части его) с относительно равномерной освещенностью или для локализованного освещения;

местное, предназначенное для освещения только рабочих мест (стационарное или переносное);

226

комбинированное, представляющее совокупность общего и местного освещения.

Различают следующие виды освещения:

рабочее, обеспечивающее надлежащие условия видения при работе. Разновидностью рабочего освещения является охранное освещение, служащее для обеспечения условий видения вдоль границ охраняемой тер-

ритории; аварийное, служащее для временного продолжения работы;

эвакуационное, обеспечивающее при отключении рабочего освещения безопасную эвакуацию из помещения.

Аварийное освещение для продолжения работы должно применяться в помещениях и на открытых пространствах в случаях, когда отключение рабочего освещения и связанное с этим нарушение нормальной работы персонала может вызвать взрыв, пожар, отравление газами, длительное расстройство технологического процесса, нарушение работы таких объектов, как электростанции, узлы радиопередачи, водоснабжения, теплофикации.

Эвакуационное освещение должно применяться:

а) в производственных помещениях с постоянной работой персонала, если при отключении рабочего освещения возникнет опасность травматизма из-за продолжения работы оборудования или наличия мест, опасных для прохода людей;

б) в производственных помещениях с числом работающих более 50 человек, независимо от признаков, указанных в пункте «а»;

в) в основных проходах или на лестницах, служащих для эвакуации людей из производственных или общественных зданий, где работают или пребывают более 50 человек;

г) на рабочих местах, открытых пространствах, если эвакуация связана с повышенной опасностью травматизма;

д) в отдельных непроизводственных помещениях, где одновременно могут находиться более 100 человек (большие аудитории, зрительные залы, красные уголки и т.п.);

е) в детских домах, садах и яслях, независимо от числа лиц, пребывающих в здании;

ж) на лестницах жилых зданий, имеющих более 6 этажей. Светильники аварийного освещения присоединяются к сети, незави-

симой от сети рабочего освещения, начиная от щита подстанции, а при наличии только одного ввода – начиная от этого ввода. Допускается питание аварийного освещения от сети рабочего освещения с автоматическим переключением на независимые источники питания при аварийных режимах. Светильники аварийного освещения должны отличаться от светильников

227

рабочего освещения типом или размером, или же на них должны быть нанесены специальные знаки. Аварийное освещение должно создавать освещенность для эвакуации по линиям основных проходов на уровне пола и на ступенях лестниц не менее 0,5 лк. Сеть охранного освещения, как правило, следует выполнять раздельно от остальной сети наружного освещения.

6.4. РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОСВЕЩЕНИЯ

Для расчета электрического освещения широко используются методы коэффициента использования светового потока и удельной мощности.

Метод коэффициента использования светового потока состоит в определении потока лампы, необходимого для создания нормированной освещенности* рабочей поверхности. Коэффициентом использования η светового потока называют отношение полезного светового потока Fпол, падающего на рабочую (расчетную) поверхность S, к суммарному световому потоку Fл всех ламп осветительной установки: η = Fпол/Fл.

Пусть в помещении площадью S установлено N светильников и световой поток ламп в каждом из них равен F. При коэффициенте использования η полезный поток Fпол = NFη, распределяясь по площади помещения, создает на расчетной поверхности среднюю освещенность Eср = NFη/S. Если необходимо обеспечить определенную нормированную (минимальную) освещенность Fн с коэффициентом запаса К (учитывают старение и загрязнение светильников, стен и потолка), надо иметь в виду, что средняя освещенность всегда превышает нормированную. Отношение z = Eср/Eн является коэффициентом минимальной освещенности. Таким образом, расчетная средняя освещенность составит Eср = EнКz. Сравнивая ее с предыдущим

выражением для Еср, получаем расчетную формулу
F = Eн KSz/Nη.	(6.1)

При освещении лампами накаливания или ДРЛ до расчета выбирается число светильников и по формуле (6.1) определяется расчетный поток одной лампы (или ламп в светильнике), а по нему подбирается в каталогах или справочниках ближайшая стандартная лампа. Поток выбранной лампы может превышать расчетный не более чем на 20 %, но не может быть меньше чем на 10 %. Если расхождение больше, изменяют в ту или другую сторону число светильников.

* Освещенность Е = dF/dS – поверхностная плотность светового потока, равная отношению светового потока к площади освещаемой поверхности, по которой он равномерно распределен. Единица освещенности - люкс (лк); 1лк = 1лм/м2.

228

При освещении рядами люминесцентных светильников до расчета намечается число рядов, а также тип и мощность ламп, что определяет поток Fл. Число светильников определяется по формуле, вытекающей из форму-

лы (6.1):

N = Eн KSz/nFлη,

(6.2)

где n – число ламп в каждом светильнике.

Делением N на число рядов определяется число светильников в каждом ряду. При известной длине светильника определяют длину всех светильников ряда. Если эта длина близка к геометрической длине ряда, он получается сплошным. Если же она меньше длины ряда, светильники размещаются в длину с разрывами. Если, наконец, она больше длины ряда, увеличивается число рядов или же каждый ряд образуется из сдвоенных либо встроенных светильников.

Входящий в формулы (6.1) и (6.2) коэффициент использования η определяется по таблицам для соответствующего светильника в функции индекса помещения i и коэффициентов отражения потолка ρп, стен ρс и расчетной поверхности ρр.

Индекс помещения вычисляется по формуле
i = S/h (A+Б),	(6.3)

где А, Б – длина и ширина помещения; h – высота подвеса светильника над рабочей (расчетной) поверхностью.

Оценка ρп, ρс, ρр довольно сложна. Приближенно она производится с учетом многих факторов. Для производственных помещений с гладкими или кессонированными потолками обычно принимают ρп = 50 % и ρс = 30 %; для наиболее чистых цехов берут ρп = 70 % и ρс = 50 %. Коэффициент отражения расчетной поверхности или пола принимается чаще всего равным 10 %.

Коэффициент z с достаточным приближением можно принимать равным 1,15 при освещении лампами накаливания и ДРЛ, а при освещении рядами люминесцентных ламп – 1,1. Коэффициент запаса К принимается 1,3 для ламп накаливания и 1,5 – для газоразрядных ламп.

Метод удельной мощности. Под удельной мощностью ω понимается отношение установленной мощности источников света РΣ к освещенной площади S, т.е. ω =P∑/S.

Исходными данными для расчета электрического освещения методом удельной мощности являются: нормированная освещенность Ен (по СНиП II-4 – 79 в зависимости от назначения помещения), тип светильников, высота их подвеса над рабочей поверхностью h, площадь помещения S, число светильников N, полученное после их размещения. Порядок расчета освещения по этому методу следующий. По вышеуказанным данным в специ-

229

альных таблицах находят удельную мощность ω. Умножением удельной мощности на площадь помещения (или рабочую площадь) определяют суммарную мощность ламп РΣ. Единичная мощность лампы равна суммарной мощности РΣ, деленной на число ламп (светильников) N.

Количество светильников определяют, произведя предварительную их расстановку внутри помещения. Размещать светильники следует по вершинам прямоугольников или треугольников (рис. 6.11). Для освещения относительно узких помещений (шириной 0,75 – 1,25 м) и коридоров применяют однорядное расположение светильников. Расстояние L между светильниками берется равным удвоенной высоте подвеса h над рабочей поверхностью (см. рис. 6.11, в) или менее, т.е. L ≤ 2h. Расстояние крайних светильников от стен а принимают равным (0,3-0,5) L. Верхний предел 0,5 L выбирают при отсутствии рабочих мест у стен помещения.

а

L

L				L	L
а			а		а
а					б
		1	L
	h		2
					3

в

Рис. 6.11. Размещение светильников общего освещения:

а – по вершинам прямоугольника; б – по вершинам треугольника; в – схема высоты подвеса; 1 – свес; 2 – рабочая поверхность; 3 – пол

Если число светильников N не определяется предварительным их размещением, оно вычисляется по отношению суммарной мощности РΣ к максимальной мощности лампы Рл выбранного светильника. После этого производится размещение светильников в помещении.

6.5. ПОЖАРНАЯ ОПАСНОСТЬ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Пожарная опасность осветительных приборов обусловливается наличием в них источника света, контактных элементов и ПРА. Основная часть подводимой к источникам света электрической энергии непосредственно

230

переходит в тепловую, вследствие чего колба лампы и некоторые элементы осветительной арматуры нагреваются до весьма высокой температуры. Соприкосновение нагретых частей, особенно колб ламп накаливания или ДРЛ (высокотемпературные источники света), с горючими материалами может вызвать загорание и пожар.

Таким образом, пожарную опасность, например, ламп накаливания принято оценивать возможностью возникновения пожара от соприкосновения (или опасного приближения) лампы и горючего материала или возникновения пожара от попадания на окружающие горючие материалы раскаленных элементов ламп, образующихся при ее разрушении.

Иногда к этим двум возможностям добавляется и третья – загорание патрона или питающих проводов.

Значение превышения температуры t (над температурой окружающей среды) на лампах накаливания общего применения и ламп ДРЛ приведено в табл. 6.6 и на рис. 6.12 и 6.13.

Как видно из табл. 6.6 и рис. 6.12 и 6.13, место максимального нагрева колб зависит от типа ламп и их положения. Так, у лампы мощностью 1501500 Вт (см. рис. 6.12) максимальный нагрев на горловине колбы в точке 3, а у лампы мощностью 60 и 100 Вт точка максимального нагрева перемещается к цоколю. Самый большой нагрев колб получается при горизонтальном расположении ламп (в точке 2 над телом накала). При этом значения составляют: 195-285 °С для ламп накаливания мощностью 60-300 Вт, 235 °С для ДРЛ мощностью 250 Вт. Превышение температуры цоколя составляет 100-145 °С для ламп накаливания и 130-150 °С для ДРЛ. При этом наибольшие температуры на цоколях имеют лампы накаливания 100 и 1500 Вт; ДРЛ – 250 и 1000 Вт. Температура нагрева колб и цоколей ламп накаливания значительно ниже, чем колб и цоколей ламп ДРЛ, ближайших по мощности.

Температура на стенках галогенных ламп накаливания составляет 400450 °С в средней части лампы и 130 °С в зоне электродов.

Таблица 6.6

Мощность лампы, Вт			Превышение температуры, t
			Лампа		Патрон		Провод
Лампа на-	ДРЛ	Колба		Цоколь	Корпус	Кон-	(изоля-
каливания		Точки измерения (см.		рис. 6.12 и 6.13)		такт	ция)

Лампа расположена вертикально цоколем вверх

231

60	-		60	65	80	100	85	50	30
100	-		70	80	115	130	105	65	40
150	-		80	90	125	115	80	65	50
200	-		80	115	140	110	85	65	40
-	250		205	250	200	150	100	95	75
300	-		75	95	145	95	80	65	40
-	400		160	250	240	140	100	100	80
	Продольная		ось лампы совмещена с горизонтальной осью
60	70		195	84	49	36	22	6	Нет
100	93		234	87	60	56	27	10	данных
300	102		285	78	48	37	24	10
		Лампа расположена вертикально цоколем вниз
60	135		74	43	41	37	19	6	Нет
200	216		89	47	55	51	24	9	данных
300	208		107	46	41	31	21	20

Примечание. Данные получены для ламп накаливания – при их мощности на 10 % больше номинальной, для ламп ДРЛ – при их напряжении на 10 % больше номинального.

4

3	60	200		1000
2	100			750
		150
1				1500
	500	300
						t, оС
0	80 100	120	140 160		180
	Рис. 6.12. Значения			t для ЛН
(цифры у кривых означают мощность лампы, Вт)
4			1000
3
2	400		700
1				250
	150 170 190 210			230	t, °С
	Рис. 6.13. Значения			t для ДРЛ

(цифры у кривых означают мощность лампы, Вт)

Люминесцентные лампы низкого давления наименьшую температуру имеют в средней части колбы лампы снизу. Средние значения в точках минимального нагрева составляют 15 и 25 °С соответственно для ламп мощностью 40 и 80 Вт. У краев колб (около электродов) температура значительно выше и может достигать 80-100 °С.

232